飞机机身结构设计

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1、飞机机身结构设计目录1机身的功用、对机身结构的基本要求和机身的外形2机身结构型式的选择3机身主要受力构件布置4开口区结构设计1机身的功用、对机身结构的基本要求和机身的外形1.1机身的功用飞机机身用于装载乘员、设备和有效载荷，机身内还口J装载燃油，布置起落架、放置发动机等。机身作为飞机的基本部分，通过各种连接接头，把飞机各部件连成一个整体。机身的相对重量（与飞机重量相比）为W=0.08—0.15（图1T）(a)(b)图IT机身的结构和布扃（G旅客机⑹战斗机1.2对机身结构的基本要求机身结构设计的基本要求与飞机结构设计的基本耍求相

2、同，即最小重量要求。此外，机身结构设计还应满足如下要求：(1)合理选择机身的外形，使其在给定的外形尺寸下迎面阻力最小，有效而枳最大；(2)在翼而融合的飞机上采用能产生部分升力的升力机身，这样可减少机翼而积，降低机翼结构的重量；(3)合理使用机身的有效容积装载物的布局要紧凑，将货物尽量靠重心附近布置，以降低惯性矩并改善飞机的机动特性：将飞行中对重量变化的物体(如燃油、炸弹等)安置在飞机重心附近，减少重心的变化范围，以保证飞机具有更理想的稳定性和操纵性；(4)机身结构受力形式要和与Z相连的部件的结构受力形式相协调。必须保证连接的可

3、靠，将来自机魂、尾晁、起落架、动力装置的载荷传递到机身的承力构件上。能承受佇效载荷、设备和机身结构的重量力以及作用在机身上的气动载荷和密闭舱内的压差载荷：(5)应保证能方便地接近布置在机身内的各种构件，以便进行检查和维护。乘员和乘客能口由进出，空降人员和武器装备能容易跳令和投放，对运输的货物能方便的装卸和系留。1.3.1机身的横剖面形状机身横剖面形状取决于飞机的功用、使用条件和飞机的总体布局。图1-2(a)给出了不同的机身横剖面形状。最常川的机身横剖面是圆形和两个不同直径的圜相交的形状，因为在给定的容枳下，圆形机身的表血积较小

4、。因此摩擦阻力也较小。此外，圆形剖面的机身蒙皮在内压作用下，只受拉伸，而不受弯曲但在圆周相交的部位，由于内压AP的作用而使其变弯。如果在该处机身的内侧用一块水平加强板，那么机身就不受弯曲了，而由加强板来承受拉伸或压缩。矩形截而的机身便于装载货物(特别是集装箱包装的货物)，通常其上部是椭圆形的，这类剖面形状的机身，气动阻力较大，在高空飞行时，如果在机身内部是正压差,那么就会受弯。椭圆形剖血的阻力鮫小，也便于充分利用内部空间。当然，图1-2(a)中给出的剖血形状不能代表金部各种形状的机身剖血，这与机身布局特性相关。图1-2(a)中

5、给出F-4飞机的机身横截面，其“非典型剖面”是因为在机身屮布置了两台发动机和两个进气道，机身头部的剖面形状保证了飞行员令&好的视野。1.3.2机身的侧面形状机身的侧而形状与E机的川途、最小阻力要求、乘员、设备和有效装载的具体布置以及机翼平而形状、尾翼、动力装置的形状和位置有关。前机身和后机身是均匀收敛的，轴对称形式的机身符合最小阻力的耍求。当装卸门女装在后机身时，为了降低阻力，应尽量将装卸门和后机身的外形相融合，尽管在这种情况下，与R角大的斜切装卸口相比，其装卸口开口还是较大，如C・130E飞机(图1・2(c))o装卸口处的开

6、口加长时，需要额外增加较大的重量来对开口进行补偿。长而细的前机身能减小阻力，还可以放置部分设备，如雷达天线和机载雷达，而不会影响座舱视野(图1-2(b))oI⑵UkIdl图1-2机身的横剖面形状和参数机翼后掠使后机身延长，同时也使前机身缩短。此时片机身上的弯矩增大，因此机身重量也随Z增加。延长前机身时要求考虑前起落架的布置条件，以保证起落架具有必要的轮距,还要考虑把发动机移到后机身。在选择机身形状时，在任何情况下酋先要考虑能满足与飞机棊木用途相关的各项要求。2机身结构型式的选择2.1机身的内部布置机身内部布置是指将飞机使用技术

7、要求规定的各种载重、燃油筹合理的布置在机身内，同吋协调机身与机翼、尾翼、起落架等部件的关系，并保证它们的相对位置，这些布置是在总体设计阶段协调安排确定的。机身的内部布置应该满足机身断面形状与尺寸沿纵轴的分布符合气动布局的要求，同时述耍满足飞机对于重心的要求。对机身设计而言，机身的内部布置和机身与其他部件的连接往往决定了机身主要传力元构件的布置。在布置机身里的各种载重时，除了满足它们本身工作所需的位置外，述必须满足它们的使川、检测、维护、更换等要求。而这类要求对机身结构设计的影响较人，如地勤人员、旅客、货物、炸弹等都需在机身结构

8、上开很人舱门，电子设备、军械、发动机附件等都要经常检测、维护，有些是每一个起落都要检查的，这都要求能方便的接近它们。在大型飞机上,各种盂要检査维护的载重绝大部分都可从机舱的内部接近，机体上只有空勤、旅客出入的舱门和货物的装卸门即可。而在歼击机上，都必须在机身壳体上开很多大小不